向高手學(xué)習(xí)：glib如何來封裝跨平臺的線程庫
[導(dǎo)讀]一、前言二、glib簡介三、線程庫的設(shè)計(jì)四、總結(jié)一、前言這篇文章，按照下面這2張圖，來描述glib在Linux和Windows平臺上，是如何來進(jìn)行線程庫的設(shè)計(jì)的。Linux平臺：Windows平臺：最近寫了幾篇關(guān)于跨平臺的應(yīng)用程序設(shè)計(jì)思路，有些小伙伴在后臺留言詢問關(guān)于一些通用的跨...
- 一、前言
- 二、glib 簡介
- 三、線程庫的設(shè)計(jì)
- 四、總結(jié)
一、前言
這篇文章，按照下面這 2 張圖，來描述 glib 在 Linux 和 Windows 平臺上，是如何來進(jìn)行線程庫的設(shè)計(jì)的。Linux 平臺：
#if...#else代碼。而 glib 就是這樣的一個(gè)中間層跨平臺庫，它提供了很多常用的封裝，線程庫只是其中的封裝之一，這篇文章我們主要來學(xué)習(xí)一下 glib 是如何來設(shè)計(jì)跨平臺的線程庫。二、glib 簡介
第一眼看上去的時(shí)候，很容易把 glib 與 glibc 混淆，它倆都是基于 GPL 的開源軟件，但是卻屬于完全不同的概念。glibc是GNU實(shí)現(xiàn)的一套標(biāo)準(zhǔn)C的函數(shù)庫，而glib是gtk 的一套函數(shù)庫。那么 gtk 是什么呢？使用 Linux 的小伙伴一定知道 gnome 這個(gè)桌面環(huán)境，gnome 就是基于 gtk 開發(fā)的一套桌面系統(tǒng)，而 glib 就是位于 gtk 后面的那位無名英雄。三、線程庫的設(shè)計(jì)
1. 線程相關(guān)的文件
在 Linux 系統(tǒng)中，創(chuàng)建線程一般都是通過 POSIX 接口(可移植操作系統(tǒng)接口)，例如：創(chuàng)建線程 API 函數(shù)是 pthread_create(...)。在 Windows 系統(tǒng)中，創(chuàng)建線程有好幾種方式：既然 glib 庫時(shí)專門用來解決跨平臺問題的，那么它向上面對應(yīng)用層程序時(shí)，一定是提供一個(gè)統(tǒng)一的接口；而向下面對不同的操作系統(tǒng)時(shí)，調(diào)用不同系統(tǒng)中的線程函數(shù)。glib 把這些線程相關(guān)的操作分別封裝在了平臺相關(guān)的代碼中，具體來說如下圖：
- CreateThread()
- _beginthread()
關(guān)于這種跨平臺的文件構(gòu)建方式(也就是編譯啦)，建議您看一下這篇小短文：跨平臺代碼的3種組織方式
- Linux 系統(tǒng)：gthread.c, gthread_posix.c 參與編譯，生成 glib 庫;
- Windows 系統(tǒng)：gthread.c, gthread_win32.c 參與編譯，生成 glib 庫;
2. 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
你一定聽說過這個(gè)公式：程序 = 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 算法，對于一個(gè) C 語言項(xiàng)目，明白了數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，對于理解整個(gè)程序的思路是非常重要的，在 glib 中也是如此。glib 在設(shè)計(jì)線程庫的時(shí)候，分成 2 個(gè)層次：平臺無關(guān)部分，平臺相關(guān)部分。平臺無關(guān)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)有(一些不影響理解的代碼就刪掉了)：struct _GThread
{
GThreadFunc func;
gpointer data;
gboolean joinable;
};
typedef struct _GThread GThread;
struct _GRealThread
{
GThread thread;
gint ref_count;
gchar *name;
};
typedef struct _GRealThread GRealThread;
平臺相關(guān)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)有:Linux 系統(tǒng)：typedef struct
{
GRealThread thread;
pthread_t system_thread;
gboolean joined;
GMutex lock;
void *(*proxy) (void *);
const GThreadSchedulerSettings *scheduler_settings;
} GThreadPosix;
Windows 系統(tǒng)：typedef struct
{
GRealThread thread;
GThreadFunc proxy;
HANDLE handle;
} GThreadWin32;
仔細(xì)看一下每個(gè)結(jié)構(gòu)體的第一個(gè)成員變量，是不是發(fā)現(xiàn)點(diǎn)什么？從層次關(guān)系上看，這幾個(gè)結(jié)構(gòu)體的關(guān)系為：Linux 平臺:3. 線程的創(chuàng)建
(1) 函數(shù)原型平臺無關(guān)函數(shù)(gthread.c 中實(shí)現(xiàn))GThread *g_thread_new (const gchar *name,
GThreadFunc func,
gpointer data);
GThread *
g_thread_new_internal (const gchar *name,
GThreadFunc proxy,
GThreadFunc func,
gpointer data,
gsize stack_size,
const GThreadSchedulerSettings *scheduler_settings,
GError **error);
平臺相關(guān)函數(shù)(gthread_posix.c or ghread_win32.c 中實(shí)現(xiàn))GRealThread *
g_system_thread_new (GThreadFunc proxy,
gulong stack_size,
const GThreadSchedulerSettings *scheduler_settings,
const char *name,
GThreadFunc func,
gpointer data,
GError **error);
(2) Linux 平臺函數(shù)調(diào)用鏈先來看一下 Linux 平臺上的函數(shù)調(diào)用關(guān)系：如果你的手邊有源代碼，請關(guān)注 g_thread_new() 這個(gè)函數(shù)中的 func 和 data 這2個(gè)參數(shù)。func 是最開始用戶層傳入的線程執(zhí)行函數(shù)，也就是用戶創(chuàng)建這個(gè)線程，最終想執(zhí)行的函數(shù)。data 是 func 函數(shù)所接收的函數(shù)參數(shù)。如果直接面對 Linux 操作系統(tǒng)編程，在調(diào)用 POSIX 接口函數(shù) pthread_create() 時(shí)，一般是直接傳入用戶想要執(zhí)行的函數(shù)以及參數(shù)。但是 glib 層并沒有直接把用戶層的函數(shù)直接交給 Linux 操作系統(tǒng)，而是自己提供了 2 個(gè)線程代理函數(shù)，在調(diào)用 pthread_create() 時(shí)，根據(jù)不同的情況，把這2個(gè)代理函數(shù)之一傳遞給操作系統(tǒng)：第一個(gè)線程代理函數(shù)：g_thread_proxy();第二個(gè)線程代理函數(shù)：linux_pthread_proxy();至于傳遞哪一個(gè)代理函數(shù)，取決于宏定義
HAVE_SYS_SCHED_GETATTR 是否有效。下面是 g_system_thread_new() 函數(shù)簡化后的代碼：g_system_thread_new (proxy, stack_size, scheduler_settings,
name, func, data, error);
GThreadPosix *thread;
GRealThread *base_thread;
// 填充 base_thread 字段，重點(diǎn)關(guān)注下面2句
base_thread->thread.func = func;
base_thread->thread.data = data;
thread->scheduler_settings = scheduler_settings;
thread->proxy = proxy;
#if defined(HAVE_SYS_SCHED_GETATTR)
ret = pthread_create ( 
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